站用直流电源系统绝缘监测装置的检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统的发电厂升压站、变电站、换流站等站用直流电源系统，特别是用于评价站用直流电源系统绝缘监测装置的参数、功能性能的检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]随着社会、经济发展，用电负荷日益增长，电力系统规模不断扩大，越来越多的升压站、变电站、换流站等建成投运。由于电力生产是发、输、配一次完成，升压站、变电站等的运行安全性和可靠性与供用电直接相关，升压站、变电站等因自身原因造成停电事故带来的经济损失和社会损失十分巨大。站用直流电源系统是为控制、保护、通信等负荷提供正常运行用电源和电网故障后快速恢复运行的事故用电源，是保障发电厂升压站、变电站、换流站等安全运行的关键设备，因此，提高站用直流电源系统安全运行水平，是保障电网安全的一个重要方面。由于我国发电厂升压站、变电站、换流站等用(简称站用)直流电源系统基本采用不接地系统，故其正、负极对地处于绝缘状态。当系统对地绝缘下降到一定值后(如220V直流系统一般为25k Ω )，我们称之为直流接地。在直流电源系统发生一点或多点接地时，极易引发使用站用直流电源供电的继电保护装置和控制装置的误动或拒动，为此需要直流电源系统绝缘监测装置对站用直流电源系统的绝缘状况进行监测。
[0003]直流电源绝缘监测装置通常采用在线检测系统直流母线有无接地故障发生，在母线检测到直流接地故障发生后，继而启动支路巡检的“选线功能”进而判别出故障支路，同时装置发出告警信号。但如果绝缘监测装置检测方式、检测电阻选择不当，会引起直流电源系统母线电压的偏移和波动，严重时还会影响到站用电系统甚至电网的运行安全。为了避免不当的直流电源绝缘监测装置影响电力系统生产，必须开展相关的检测或考核验证，所以需要一种对其参数、功能性能进行检测的方法与相应装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种站用直流电源系统绝缘监测装置的检测装置及检测方法，对电力系统站用直流电源绝缘监测装置的参数、功能性能进行检测或考核验证。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案如下:
[0006]一种站用直流电源系统绝缘监测装置的检测装置，包括直流电源单元、辅助直流电源单元、调整单元和转换开关SI ;直流电源单元:包括第一整流调压模块SDCl和直流母线KMl，第一整流调压模块SDCl的输出端正负极分别连接到直流母线KMl的正极KMl+和负极KMl-;辅助直流电源单元:包括第二整流调压模块SDC2和辅助直流母线KM2，第二整流调压模块SDC2的输出端正负极分别连接到辅助直流母线KM2的正极KM2+和负极KM2-;调整单元:包括可调电阻器ROl和可调电阻器R02 ;所述辅助直流母线KM2的正极KM2+连接到可调电阻器ROl的输入端，可调电阻器ROl的输出端连接到转换开关SI的第一输入端；辅助直流母线KM2的负极KM2-连接到可调电阻器R02的输入端，可调电阻器R02的输出端连接到转换开关SI的第二输入端；所述转换开关SI的输出端连接到直流母线KMl的负极KM1-。本方案用于互窜告警测试。
[0007]进一步的技术方案:将所述转换开关SI替换为双极开关K5 ;可调电阻器ROl和可调电阻器R02的输出端分别通过双极开关K5连接到直流母线KMl的正极KMl+和负极KMl-。本方案用于环网告警测试。
[0008]进一步的技术方案:将所述辅助直流电源单元、调整单元和转换开关SI替换为信号发生器；信号发生器连接到直流母线KM1。本方案用于交流串入告警测试。
[0009]进一步的技术方案:将所述辅助直流电源单元、调整单元和转换开关SI替换为交流电源单元；所述交流电源单元包括交流调压器Tl和转换开关S2，交流调压器Tl的输入端连接到隔离变压器，交流调压器Tl的交流输出端连接到转换开关S2的输入端，转换开关S2的第一输出端和第二输出端分别连接到直流母线KMl的正极KMl+和负极KM1-。本方案用于平衡桥交流叠加耐受能力测试。
[0010]进一步的技术方案:所述辅助直流电源单元、调整单元和转换开关SI替换为对地绝缘测试单元；所述对地绝缘测试单元包括系统电容测试电路XT、两个以上直流支路接地电阻测试电路ZLi和示波器；所述系统电容测试电路XT包括第一可调电容支路和第二可调电容支路；第一可调电容支路由开关KOl和可调电容器COl串联构成，一端连接到直流母线KMl的正极KM1+，另一端接地；第二可调电容支路由开关K02和可调电容器C02串联构成，一端连接到直流母线KMl的负极KM1-，另一端接地；所述直流支路接地电阻测试电路ZLi包括第一可调电阻支路和第二可调电阻支路；第一可调电阻支路包括串联的开关Kil和可调电阻器Ril，开关Ki3和可调电容器Ci I串联后再并联到可调电阻器Ril的两端；第一可调电阻支路一端连接到直流母线KMl的正极KM1+，另一端接地；第二可调电阻支路包括串联的开关Ki2和可调电阻器Ri2，开关Ki4和可调电容器Ci2串联后再并联到可调电阻器Ri2的两端；第二可调电阻支路一端连接到直流母线KMl的负极KM1-，另一端接地；所述示波器连接到直流母线KM1。本方案用于绝缘电阻监测误差计算和接地选线正确性判断。
[0011]本实用新型的有益效果是:实现了对站用直流电源系统绝缘监测装置进行互窜告警测试、环网告警测试、交流串入告警测试、平衡桥交流叠加耐受能力测试以及绝缘电阻监测和接地选线正确性测试等功能性能的检测或考核验证，以避免不当的直流电源绝缘监测装置影响电力系统的安全生产。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构及电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型的设计要点如下:
[0014]I)接于交流电源的可调整流模块通过微型直流空开实现直流电源的输出，以代替站用直流电源系统的正、负极母线及相应的直流电压，并且联接数条直流输出支路。每条直流输出支路经过微型直流空开的正、负极上分别对地接有可调的电阻器和电容器，用于设置不同的直流接地状况，模拟变电站站用直流电源系统的运行工况。
[0015]2 )接于交流电源的调压器通过转换开关实现交流电压叠加在平衡桥检测电阻上，由于直流电源绝缘监测装置必须具备平衡桥电阻长期(多Sh)耐受250V工频交流电压和系统标称直流电压的能力和对外部窜入交流量的测记功能，通过调压器调节不同交流电压值，模仿外部工频交流量的窜入和对检测桥交流电压的耐受能力测试。
[0016]3)在代替站用直流电源系统的正、负极母线接入信号发生器，调整输出不同频率和幅值的电压波，重点用于窜入不同频率交流量的检测或考核验证被检直流电源绝缘监测装置对外部窜入交流量的测量、记录和分析能力。
[0017]4)另一接于交流电源的可调整流模块，通过转换开关或微型直流空开可分别接入代替站用直流电源系统的正、负极母线，测试两段直流母线发生同极或异极互窜和环网时(两段独立的直流母线仅一极出现的非正常连接为互窜，两极出现的连接为环网)，直流电源绝缘监测装置的故障判断能力。
[0018]5)在代替站用直流电源系统的正、负极母线接入示波器，用于测量、记录和分析直流母线电压位移和波动的波形。
[0019]站用直流电源系统绝缘监测装置的检测装置的结构和连接关系如图1所示:
[0020]a)直流电源单元将250V交流电压通过电源开关Kl输入到整流调压模块(SDCl)，其输出的直流电压通过开关K2分别施加到正、负直流母线(KM1+、KMl 一)上。同时并联在整流调压模块(SDCl)前后的交流电源和直流电源，通过引出端子分别连接被测绝缘监测装置的工作电源和监测采样端子。将经过直流断路器(如正极K11、负极K12)输出支路(如支路I)的正、负直流引线同时穿过被测绝缘监测装置所配的选线传感器(CT)，再连接到可调电阻器(如Rll、R12)和电容器(如Cll、C12)，电容器串接的直流断路器(如正极K13、负极K14)根据检测需要进行电容器(C11、C12)的投、切。
[0021]b)辅助直流电源单元将250V交流电源通过电源开关K3输入到辅助整流调压模块(SDC2 )，其输出的正极或负极辅助直流母线(KM2+或KM2-)直流电压经可调电阻器(RO1、R02)后，分别通过SI转换开关施加到负极直流母线(KM1-)上。同时并联在辅助整流调压模块(SDC2)前后的交流电源和直流电源，通过引出端子分别连接辅助绝缘监测装置的工作电源和监测采样端子。
[0022]c )交流电源单元将经过隔离变压器输出的250V交流电源通过电源开关K4输入到交流调压装置Tl，其输出的交流电压V3通过S2转换开关分别施加到正极或负极直流母线(KMl+或 KMl —)上。
[0023]d)对地绝缘测试单元包括直流支路接地电阻测试电路和系统电容测试电路。其中，直流支路接地电阻测试电路由可调电阻器(如R11、R12等)、可调电容器(如C11、C12等)和开关(如K011、K12)组成，系统电容测试电路由可调电容器COl和C02及开关K01、K02组成。
[0024]e)波形测记、交流串入及控制保护由相应的采集记录装置(如示波器或波形分析仪)、信号发生装置(信号发生器)、交流或直流断路器及监测控制(电流、电压、温度)系统构成。
[0025]本实用新型的装置，还可以根据互窜告警测试、环网告警测试、交流串入告警测试、平衡桥交流叠加耐受能力测试以及绝缘电阻监测和接地选线正确性测试等功能性能的检测或考核验证需要，搭建对应的测试电路。
[0026]对直流电源绝缘监测装置的检测与验证的方法如下:
[0027]a)先断开所有断路器(开关)，转换开关置中间位置，将被测绝缘监测装置和辅助绝缘检测装置的电源线、监测采样线、选线传感器(CT)及通信(被测绝缘监测装置和辅助绝缘检测装置的通信端)接至相应的端子，采集记录装置(如示波器)、信号发生装置(信号发生器)、监测控制系统等处于正常工作状态。
[0028]b)合上电源开关Kl使整流调压模块(SDCl)达到工作状态，调节直流输出电压至被测绝缘监测装置对应的最低监测电压值，读取电压表Vl与被测绝缘监测装置显示值，进行电压监测误差计算。然后在至最高监测电压值的范